
1. Расчет изменения энтальпии при химической реакции позволяет определять знак и величину теплового эффекта реакции:
Fe2O3 кр+ 2Al = Al2O3 кр+ 2 Fe
по справочнику находим стандартные значения энтальпий для реагентов и продуктов:
Н298обр (Fe2O3 кр) = -822,2 кДж/моль
Н298обр (Al2O3 кр) = -1676 кДж/моль
Н298обр (Al и Fe) = 0.
Н298 р = 1(-1676) - 1(-822,2) = - 853,8 кДж.
Т. о. реакция будет идти с выделением тепла. При низких температурах знак изменения энтальпии реакции может служить для ориентировочного определения возможного направления реакции.
Аналогичным образом можно рассчитать изменения в реакции энтропии и энергии Гиббса:
G298обр (Fe2O3 кр) = - 740,3 кДж/моль
G298обр (Al2O3 кр) = - 1582 кДж/моль
G298р = 1(-1582) - 1(-740,3) = - 831,7 кДж.
Полученное отрицательное значения энергии Гиббса подтверждает вывод, сделанный на основе оценки изменения энтальпии реакции о возможном ее самопроизвольном протекании. Близость значений изменения энтальпии реакции и энергии Гиббса обусловлена тем, что при протекании данной реакции не меняется агрегатное состояние веществ, и следовательно, энтропия изменяется незначительно. Если бы продукты реакции переходили в газообразное состояние, то энтропия в реакции менялась бы существенно и значения энтальпии реакции и энергии Гиббса также сильно различались.
Кроме того, не производя расчетов можно оценить знак изменения энтропии в химическом процессе. Пример:
N2 (г) + 3H2(г) = 2NH3(г)
1 молекула + 3 молекулы → 2 молекулы
S1
> S2
ΔS
<
0
NH3(г) + HCl(г) = NH4Cl (кр)
1 молекула + 1 молекула → 1 молекула
S1
> S2
ΔS
< 0.
Литература.
1. БСЭ. М.: " Сов. энциклопед.", 1978, т.30. С. 403 .
2. Очерки изъ Естественныхъ наукъ.Лекции Дж. Тиндаля.С-Петербургъ,1876. С. 160 - 170 .
3. Эткинс П. Физическая химия. М.: Мир, 1980, т.1. С. 81 - 83 .
4. Соловьёв Ю.И. Герман Иванович Гесс. Изд. АН СССР, 1962 .
5. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика, 1975. С.584 .
6. У. Слейбо, Т. Персонс. Общая химия. М.: Мир. 1979. 550с.
7. Фролов В.В. Химия: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа. 1979. 559с.
8. Азимов А. Краткая история химии. М.: Мир, 1983. С. 187 .
9. Джуа М. История химии. М.: Мир, 1975. С. 407 .